第一篇:RFID技术在智能交通领域的应用
RFID技术在智能交通领域的应用
当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。据美国有关部门预测,到2020年,美国因交通事故造成的经济损失每年将会超过1500亿美元,而日本东京目前因交通拥堵每年造成的经济损失为1230亿美元。为解决日益严重的交通问题,各国政府采取各种措施,如对汽车课以重税限制汽车的数量,实施交通管制等来加强管理。但是在做过各种尝试,花费了巨大的管理成本后,交通状况依然难有根本改观。
人们逐渐认识到交通系统是一个复杂的综合性系统,单独从道路或车辆的角度来考虑,都将很难解决交通问题,必须把车辆和道路综合起来,考虑如何在有限的道路资源条件下,提高道路资源的利用率,这才是解决问题的关键。同时自上世纪后期以来信息技术的迅猛发展和广泛应用也给以上的解决思路提供了有效的技术手段支持。在这样的背景下,智能交通的概念应用而生,成为研究应用的热点。
所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。同时管理人员通过采集车辆、驾驶员和道路的实时信息来提高其管理效率,以达到充分利用交通资源的目的。
RFID作为一种新兴的自动识别技术,由于具有远距离识别、可存储携带较多的信息、读取速度快、可应用范围广等优点,非常适合在智能交通和停车管理方面使用。目前RFID已经在交通领域开始逐步成功推广应用,并且取得了良好的社会和经济效益,其应用前景为业内人士一致看好。在智能交通领域,RFID主要应用在以下方面:
(1)、电子不停车收费(ETC)
电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用RFID 技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟,普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收费站交通“瓶颈”的发生,同时通过RFID技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。
(2)海关码头电子车牌系统(EVI): 数量巨大的货物在港口码头及海关的装卸、进出港、通关,相当大的部分是用车辆作为运输的手段。因此在港口码头及海关往来的车辆众多,且可能属于海关、船公司、船代公司、货代公司、港务局、集装箱场站等不同行业的不同单位,如果不采取统一的措施很难调度管理,给通关及货物的流转带来很大的困难。采用RFID技术来实现的电子车牌管理系统能有效的解决这一问题。
该系统通过对往来的车辆统一管理登记、发放车载电子标签,并在关键的出入监控点安放RFID识读设备,可以使安装电子车牌的监管车辆在通过监控通道时,可以被识别系统准确及时的识别,以完成车辆数据采集的要求。同时采用无线通讯等信息技术将采集到的车辆信息提交管理系统,来完成车辆身份的确认、以及查询和统计,调度等功能。通过应用海关码头电子车牌系统可以有效提高海关车辆通行能力,实时统计监测车辆信息,防止误检、漏检,提高通关效率,同时可以阻止组织偷窃、打击走私等行为。
(3)、城市交通调度管理系统(TMS):
车辆调度管理系统是智能交通系统的核心组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。
RFID技术可以作为交通调度系统信息采集的有效手段,在交通调度管理系统中得以应用。比如利用将RFID应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用RFID作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(GPS)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将RFID应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。
(4)、电子注册管理(EVR):
车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用RFID技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载RFID电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的ID号码——UID,UID是在制作芯片时放在ROM中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及认为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。
(5)、基于RFID的车辆智能称重系统
通过将称重系统和远距离RFID自动识别技术结合可以实现基于车辆的智能称重系统。该系统在原有称重管理系统上附加了采用远距离RFID自动识别实现的对称重车辆的自动识别功能,并将自动采集到的称重车辆信息合并到称重管理系统中。应用智能称重管理系统可提高称重效率,减少车辆在待检处的停留等待,同时通过车号自动识别和精确计量可有效地防止了人为舞弊给带来的经济损失。此外,系统实施后还大大降低了工作人员的劳动强度和人工称重的失误率。因此基于RFID的车辆智能称重系统实现了识别、计量、监控的完美结合。该系统可以灵活应用到交通运输的很多方面,如在高速路口自动称重以治理超载,在码头等物资集散地可以加快车辆计重速度,减少拥堵等,具有巨大的应用价值。
第二篇:智能交通技术应用
智能交通技术应用
现如今,科技飞速发展,对交通的要求越来越高,应运而生的便是只能交通技术,什么是智能交通技术?智能交通系统是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。只能交通技术的广泛应用给社会带来了许多经济效益:
(1)提高交通运输系统的安全水平,减少阻塞;
(2)增加交通运输的机动性;
(3)降低交通运输对环境的影响;
(4)提高交通运输的通行能力和机车车辆、飞机运输生产力和经济效益。利用现代科技,信息论与信息技术、通信技术、计算机管理技术与网络和GPS和GIS技术,设计到工业、农业、国防、航天等重要的交通领域。
专用短程通信的服务包括:停车系统; 车辆收费系统;商业车辆的路边服务;固定路线的公交系统;交通检测;交叉口防撞车系统;车载显示与司机咨询。
第三篇:RFID技术在智能物流系统的应用
RFID技术在智能物流系统的应用
摘要:本文提出了一种基于RFID技术的智能物流系统的总体设计方案.并对物流仓储和运输环节做了详细的设计,设计包含了物流仓储模块和车载运输模块的智能物流平台。将电子标签与货物相结合利用电子标签作为货物识别手段,利用3G通信技术,GPS定位将运输车辆数据实时上传监控中心。实现了物流系统的人性化,智能化,促进了物流管理的智能化,对智能物流技术的发展有着重要的意义。
关键字:RFID
智能物流
仓储管理
0引言
随着世界经济一体化和科学技术的飞速发展,现代物流进入了一个快速发展的阶段,物流被认为是企业的“第三利润源”,因为它可以降低整个供应链的成本,提高运作效率和综合服务水平。但是我国的物流发展水平与其他发达国家相比还存在着一定的差距。
在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中,中央强调要大力发展现代物流业,而仓储作为现代物流业运作的一个重要环节,在企业的整个供应链中占据着举足轻重的地位。如今,人工智能领域在不断地扩大,智能物流成为了未来物流的发展趋势。在原有物流系统的模型下,引入RFID技术,通过计算机自动化管理提高生产力,通过追踪式的物流配送来提高配送效率,从而构建出智能物流系统。通过有线网络、无线网络对物流信息进行实时监控从而提高了物流的效率和准确率,降低了物流成本。
智能物流现状
目前我国物流企业管理系统存在以下三种模式:第一种是基于人工的操作管理系统,由人工来进行简单的仓储操作,但这种方式比较费时费力,容易出现一些认为错误,造成物流效率低下;第二种模式是基于条码技术的物流管理系统,这种模式在一定程度上提高了仓储管理的自动化水平,但是因为条码自身的特点如所含信息量少,易损使得它在物流的环节中操作效率较低,信息录入不精确;第三种模式是基于RFID技术的自动化程度较高的物流管理系统,这种模式在一定程度上提高了货物查询和盘点的精度,同时也提高了货物出入库的速度,但是由于电子标签价格较高,使得应用系统的成本增加,因此这种模式没有被广泛的应用。
而如今芯片制造技术,天线制造技术,读写设备制造技术以及其他中间件制造和应用软件设计等都有了成熟地发展,RFID技术成本有所下降,所以基于RFID技术的物流管理系统逐渐地被物流企业接受。
2总体架构
RFID技术是一种无接触式自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移动中的带识别物体的自动机器识别。RFID系统的组成需要3个部分:电子标签(TAG)、阅读器(READER)、数据管理中心。电子标签安装在待识别物体上,当带有电子标签的物品进入阅读器的有效识别范围内时,阅读器可以通过无线的方式对电子标签中的数据进行读写,从而实现对物品的自动识别。
2.1
RFID电子标签
RFID电子标签分为有源标签、无源标签(UHF
RFID标签天线设计、仿真及实践2012.11)。无源标签也成为被动式标签,是通常意义上的RFID标签,既由读写器询问信号提供能量,标签通过反射方式进行信号传输。无源RFID标签无须外加电池,当其读写器的有效读取范围内时,读写器产生的询问电磁波在RFID标签天线上产生的能量即可驱动芯片完成解码,解析,编码及反向调制等功能。无源RFID标签体积小,成本低,寿命长,但是由于标签不自带电池,必须处于有效读取范围能才能工作,因此其读写距离较短,约为1m—1.5m。
有源RFID标签也成为主动式标签。标签内装有电池,使用专用射频芯片,一般具有较远读写距离(>50m),并定时主动发送信号。有源RFID标签使用可靠,读写次数多(>10000次),但是有源标签体比无源标签体积较大,成本高。
2.2
RFID读写系统
RFID读写系统是一种无线射频识别系统,该系统通过天线与RFID电子标签进行无线通信,通过射频识别信号自动识别目标对象,读写相关数据。
2.3数据管理中心
数据管理中心由管理软件和数据服务器组成。管理软件负责对采集到的数据进行分析、处理。数据服务器用来存储相关数据并自动备份。
3系统模块设计
3.1
物流中心服务器
服务器是一个管理资源并为用户提供服务的高性能计算机,通常分为文件服务器、数据服务器和应用程序服务器。
对于物流中心的服务器的性能要求有:实用性,可扩充性,安全可靠性,网络化,功能模块化。
根据我们对物对物流公司的业务调查,我们认为可使用一套具有较强扩展性的松耦合服务器架构。这种架构可以保证在用户数量不断增多的环境下,通过添加硬件服务器来规避系统性能方面的缺陷。
3.2主机系统
主机系统是物流系统中承担业务数据处理的核心平台。
基于主机系统的物流管理软件用来对物流信息数据进行处理。物流管理软件按功能分为:主控子系统,出入库管理系统,库存管理系统,配送管理系统,报警系统,账务系统,数据查询系统等。(我国物流软件开发探析,杨鹏强,)
系统与外部的接口可分为数据输入和数据输出两部分,数据输入由RFID读写系统以及其他输入设备完成。数据输出是将软件处理后的数据存放在数据库以及显示设备上。
3.3入库管理系统
入库管理系统主要负责制作入库订单,制作RFID标
签,统计入库信息。
入库流程:
1、生产厂家联系物流中心,发出货品入库申请(种类,数量)。
2、物流中心审批申请,在入库管理系统中进行登记,生成入库单,生成电子标签。
3、库管员申请使用手持RFID扫描设备进行货品入库操作。
4、库管员使用手持设备扫描员工卡进行身份认证,若操作员身份合法则系统激活该手持设备,开始进行入库操作。
5、库管员根据入库单对货品进行登记,贴电子标签。当贴有电子标签的物品和托盘经过装有读写器的大门时,数据将全被自动采集,并传回主系统,根据预先分配好的存放位置摆放,同时刷新货架上的电子标签数据。(贴标签时需要再用手持设备激活一次,用于记录入库信息,并确认入库)
6、手持设备自动将设备上的入库操作信息传送给入库管理系统,系统将入库信息上传至主机系统,最终入库信息将会保存在物流中心服务器中。
7、员工注销登录并归还手持设备。
3.4出库管理系统
该系统主要负责对库存生成出库信息,制作出库单。
货品出库流程为:
1、生产厂家联系物流中心,发出货物出库申请(种类,数量)。
2、物流中心审批申请,在出库管理系统中进行登记,生成出库单,根据物流中心服务器中电子标签数据生成出库数据,并将数据传送至配送管理系统。
3、库管员申请使用手持设备进行货品出库操作。
4、库管员使用手持设备扫描员工卡进行身份认证,扫描出库单获取待出库货品电子标签数据。
5、对分拣好的货品进行出库操作。当贴有电子标签的货品经过装有读写器的大门时,读写器自动上传数据,由系统将货品与任务单进行对比进行确认,如有错误,发出报警(声音,手持设备提示),如核对后无误,则系统自动跟新货品库存信息以及货架预录入信息。
6、装车,由库管员监督装车。
7、员工注销登录并归还设备。
3.5配送管理系统
该系统主要负责对出库货品进行分拣、对运输过程进行时时监管。
货物配送流程:
1、配送管理系统获得出库单,根据出库单对货品进行分拣。
2、根据出库信息安排运输车辆。
3、对货品运输信息进行实时监管。
3.6通信系统
通信方式:有线通信(双绞线)、无线通信(WIFI)、3G通信
有线通信使用双绞线进行通信,双绞线的传输距离远远,传输速率快,抗干扰能力强,布线方便因此在主机之间通信,子系统之间通信都选择该方式。
无线通信(WIFI)主要是与手持RFID电子标签扫描器进行连接。该通信方式部署在仓储区内部因此所受外部干扰小,通信稳定。
3G通信是一种高速数据传输的蜂窝移动通信技术,速率较快,通信稳定。该通信主要用于配送管理系统与物流之间。
3.7
报警系统
我们在入库、出库以及货品运输过程中加入了报警系统,当货物在存储或者运输过程中出现任意挪动或者非法盗运等问题时,RFID读写系统将侦测到物品电子标签的信息并将该信息传送至主机系统,主机系统将在数据库中查找是否存在该物品的订单信息,如果不存在,主机系统判定此次搬运行为非法,将向报警系统发出报警指令,同时传送报警信息至工作人员。
物流车上装有车载终端,车载终端集成了GPS模块、RFID读写器、3G网络模块,当带有电子标签的物品装车时,RFID读写器将所有装车的物品进行扫描,扫描完成后将物品的基本信息和GPS地理位置信息进行数据处理后,将处理后的信息通过3G传输方式传输到主控服务台,主控服务台将采集到的物流信息存入数据库,此时客户和主控服务台可以通过访问数据库进行物流信息的查询。当物流车在行驶过程中,RFID扫描器定时扫描车内的的RFID标签,如果物品没有异常变化则定时将GPS地理位置信息上传到服务器,如果物流车中物品需要进行合法变动时,主控服务台将通过移动通信网络将要变化的信息传输到车载终端,车载终端将根据命令信息允许带有电子标签的物品进行合法移动。如果中途出现异常变动,车载终端将立刻向主控服务台发送信息,主控方将向报警系统发出指示,报警系统向工作人员发出报警信息,工作人员在接到报警信息时将采取相应的处理措施,以此保证货品的安全运输。
4硬件与软件
4.1
RFID读写电路
读写器与电子标签之间利用射频信号及其空间耦合对RFID芯片中的数据进行读写。我们使用MELEXIS公司MLX90121多协议RFID收发器芯片、单片机控制电路及其他外围设备组成RFID电子标签读写电路。MLX90121芯片是一款适合ISO智能标签和读卡器使用的集成电路芯片(无线发射与接收电路设计,第二版)。其符合ISO16593-2和ISO14443-2A标准要求,输出功率打到200毫瓦(50殴负载),电源电压为3.3V—5V。在写模式,可以选择调制深度。在读模式,可以配置副载波为AM或FSK调制形式。
使用AT89S52单片机作为读写器的微控制器。AT89S52单片机是一款低功耗,高性能CMOS
8位微控制器,具有8K可编程Flash存储器,该芯片被广泛地应用在众多嵌入式控制系统中。
MLX90121应用电路
射频识别方框图
4.2
软件系统构架设计
由RFID电子标签及读写设备完成数据采集,并与仓储管理等各功能模块基尼系那个信息交互;本系统软件通过第三方软件接口与其他系统进行互联。系统采用多层混合架构,分别利用C/S和B/S的优点来满足不同应用子系统的需要,并实现用户界面层,业务逻辑层、数据信息层的多架构模式。
5、仿真
6、结论
第四篇:RFID仓库管理技术在物流领域的应用
RFID仓库管理在物流领域的应用
一、RFID仓库管理应用背景
随着经济和互联网行业的飞速发展,物流行业已经成为国民经济的重要支柱之一。伴随着物流行业的发展,实现高效、精准的仓库管理、提升仓库管理水平,将是未来每一个物流公司提升自身实力的重要途径之一,RFID仓库管理系统应运而生,为物流公司在仓库管理方面的需求提供了强而有力的服务与保障。
二、RFID仓库管理在物流仓储当中的关键价值
物流公司的仓库管理具有一定的特殊性,其中对于仓库中货物调动的精确性和及时性要求非常的高而RFID仓库管理恰恰在这两点上有着无可比拟的技术优势:
仓库管理一般由三部分组成:入库管理、库存管理、出库管理。在传统的仓库管理中,进行以上操作时一般是由人员手工填写或录入电脑系统中,手续繁杂、且错录率较高。同时信息的更新不够及时,使得仓库管理人员对于仓库实际信息不能及时掌握,仓库的动态调节更加难以实现,从而导致人员劳动效率低下,仓库使用率不高等一系列诸多问题,最终影响企业的整体效益。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,长距射频产品识别距离可达几十米。
RFID仓库管理系统利用RFID 多标签同时识读、技术非可视性阅读等特性,首先为入库的商品添加RFID电子标签,当有货物调动需求时候,透过RFID读写器可以对仓库里各类放置了RFID标签的货物实现一次性的较远距离的精准读取,同时将信息传输至RFID仓库管理系统,管理人员通过简单操作便可实现货物查询、调动、数据统计、货物空间调整等一系列工作,从而提升了企业的整体效益。
三、RFID仓库管理在物流行业中的前景
依据天津小蜜蜂洞察实验室近些年来在物流行业的观察,更多的中小型物流企业对于方案本身更多关注的是成本方面的问题,以及投入回报比例等问题。实际上,这与RFID仓库管理技术目前的市场环境有很大的关系:RFID技术在仓库管理方面的应用在中国还处于一个初期阶段,很多传统的中小型企业对于这项技术的认知程度还不算太高,对于一个新兴的领域,更多的人还是处于观望态度,或者用简单的投入产出比来衡量,其实这种认识很是不全面的。RFID仓库管理在基础投入方面略高于传统的仓库管理,但是它所带来的高效、准确、高速远距离移动识别、可以在恶劣环境下运行等特性是传统仓库管理所无法比拟的。一家物流企业如果在仓库管理方面多投入这一部分基础性建设,对企业自身所带来的竞争力和效益将是无法衡量的。
结论:随着RFID基础硬件技术的不断完善,成本的逐渐降低,以及大量的实际应用对于软件应用方面的引导与提升,RFID仓库管理将是未来物流仓库的主流管理模式。
第五篇:RFID技术相关应用调研
RFID技术相关应用调研
一、RFID的特点及应用
1.什么是RFID?
RFID是Radio
Frequency
Identi
Fication的缩写,即无线射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码,等等。
RFID系统组成:
标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个RFID标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象,俗称电子标签或智能标签;读取器/读写器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线(Antenna):在RFID标签和读取器间传递射频信号。
一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。
RFID电子标签:有源标签,无源标签,半有源半无源标签。
RFID工作原理:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive
Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active
Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID技术:RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。
2.RFID技术的应用:
短距离射频识别产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。
长距射频识别产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。
1、在零售业中,条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序;
2、采用车辆自动识别技术,使得路桥、停车场等收费场所避免了车辆排队通关现象,减少了时间浪费,从而极大地提高了交通运输效率及交通运输设施的通行能力;
3、在自动化的生产流水线上,整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下;
4、在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中,远距离射频识别技术的运用改善了卡车司机必须下车办理手续的不便;
5、在公交车的运行管理中,自动识别系统准确地记录着车辆在沿线各站点的到发站时刻,为车辆调度及全程运行管理提供实时可靠的信息。
RFID电子标签的技术应用非常广泛,目前典型应用:动物晶片、门禁控制、航空包裹识别、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、后勤管理、移动商务、产品防伪、运动计时、票证管理、汽车晶片防盜器、停车场管制、生产线自动化、物料管理等等。
3.电子标签RFID七大特点:
传统条形码识别技术相比,RFID有以下优势:
1.快速扫描
条形码一次只能有一个条形码受到扫描;RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。
2.体积小型化、形状多样化
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。
3.抗污染能力和耐久性
传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。
4.可重复使用
现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。
5.穿透性和无屏障阅读
在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
6.数据的记忆容量大
一维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大的容量可储存2至3000字符,RFID最大的容量则有数Mega
Bytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
7.安全性
由于RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。
近年来,RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率,还可以让销售企业和制造企业互联,从而更加准确地接收反馈信息,控制需求信息,优化整个供应链。
二、应用领域概况
1.图书馆中的应用
图书管理是RFID技术应用的一个重要方面,图书馆是图书管理需求最为集中的应用场所。据调研分析,目前全国共有1万多家图书馆,且大多数图书馆已经从纯手工管理方式过度到了采用条形码识别、计算机网络、计算机软件技术的数字化管理模式。虽然采用了许多现代化技术,但还是有许多问题困扰着图书馆的管理及工作人员。
通过系统的需求调研,RFID技术应用于图书馆图书管理过程中需要解决的主要问题包括以下几个方面:
(1)
实现电子表情的转换
(2)
实现图书自助借还
(3)
实现图书快速盘点
(4)
实现图书快速查找
(5)
实现错架图书快速整理
(6)
实现RFID安全门禁
(7)
实现与现有系统无缝连接
2.食品监管中的应用
在食品供应链中将全面运用RFID电子标签技术,实现食品的安全信息全程溯源。进入园区的蔬菜、水果、水产品、蛋等初级产品及配送的餐饮半成品等,包装袋上都将戴上RFID标签,这个标签会储存种植养殖企业或生产单位、品名、产地、生产日期、保质期等信息,在专供食品的物流货车上也配备相应的RFID设备,对装载冷藏、冷冻食品的车辆配备RFID等温度连续监控设备。在食品进入园区时,工作人员通过手持式RFID读取器,就能在现场快速追溯食品和原料的来源。
3.服装行业的应用
RFID技术在服装行业的应用越来越收到服装企业主的重视,通过RFID技术提供供应链管理的透明度,提高库存转转率,减少缺货损失,提升门店的消费体验.通过RFID技术基本上为服装行业带来四大类的利益:
1.快:物流效率快,货品交接点数快,提高物流作业效率
.准:数据准,在供应链的各个环节对服装的流通数据采集准确
3.防:通过嵌入RFID芯片到服装内部,实现防窜货和防伪功效,而且还提高物流效率。
4.服务:通过RFID智能商店,提高消费者体验,通过互动,更多商品的展示,快速响应消费者需求来
提高服务水平,提升门店销售额。
4.物联网中的应用
RFID中的射频模块是物联网的基础,RFID的应用是物联网的核心。射频识别技术的优势很明显,它可以容纳大量数据信息,能反复修改,读取速度快,识别的功能、效率也能得到大大的提升,可以同时远距离识别多个高速运动的物体,不受恶劣的环境影响,且安全性好。从理论上说,装上射频标签后,全世界的物品都将拥有独一无二、功能强大、非接触快速读取的“身份证”。
正是因为这个特征,它可以被广泛的应用在各个领域,如物流过程中物流追踪,信息自动采集,仓储应用,港口应用,快递;商品的销售数据实时统计、补货、防盗;生产数据的实时监控、质量追踪、自动化生产;旅客机票,行李包裹追踪;车辆管理、人员进出;物流管理、资产跟踪识别、产品核心组件跟踪识别、产品核心组件的生命周期管理等各个领域,RFID技术是物联网技术的重要组成部分,它的发展将极大的推动物联网的应用,其应用前景不可估量。
5.车辆管理中的应用
智能停车场系统性能特点如下:
(1)采用了射频识别技术和计算机控制,自动化程度高,控制准确。
(2)采用远距离智能识别标签技术,防伪性能良好。停车的车辆拥有一个唯一序列号的标签卡,该序列号不能更改。多重加密技术,唯一识别,无法仿制。而且只有该系统发行认可。
(3)非接触式智能标签卡使用时无机械接触动作,远距离感应通讯,无方向性,卡片可以在读写器的远距离读卡范围内,在车辆不停车的同时就可以完成读卡的操作,方便用户的使用。
(4)道闸根据车辆的通行情况自动升起和降落,并具有防砸车功能。
(5)停车收费由计算机统计和确认。
(6)采用计算机网络和收费软件相结合的方法,防止了非法的修改和越权查阅资料。
(7)管理计算机和各个收费计算机可以实现实时通讯,并且管理计算机具有外接接口,网络扩展性强。
(8)采用标准的工业控制系统结构,可根据用户的不同要求组织不同系统的配置,方便灵活。
(9)安装、调试、维护简单方便,易于更换及检修。
(10)整个系统性能稳定,使用可靠。
三、案例分析
医院智能管理系统(RFID行业应用案例)
目前,医院管理还是不够人性化和智能化。具体表现在以下方面
:
1.患者病情加重,当病人出现突发病情,而病人当时不知情的情况下,病人的体温出现变化
2.医疗服务的迟延,当所需的医生不能及时找到时,其病房会引起闲置并导致伤患抢救时机的丧失
3、有些病患者未经允许擅自离开病房或者进入其他区域所引起的对其自身和他人的疾病威胁,没有形成对病人的定位管理
4、没有智能化的病人监督体系,对病人的治疗程序没有完整明确的记录过程。如病人治疗到哪一阶段了,该服药了有没有发出提醒信号,护士的护理是不是合乎病人病情发展的要求
5、妇产科母婴的鉴定,有时会发生阴差阳错抱错婴儿的事情,也有偷盗婴儿的事情发生等
针对目前医疗行业客观存在的上述需求,苏州木兰电子科技有限公司近期推出了基于有源RFID技术的“病人实时监控系统”。将采集到的人体温度数据持续记录在有源电子标签内,对病人进行细致地、实时地管理。
2、RFID系统工作原理简图
主要工作流程:
3、给每个病人佩戴相关的RFID电子标签卡,该卡的信息和病人的相关信息具有唯一性的对应,其主动向外界发出信号,当信号被病房附近装设的相关读卡器读到,然后通过各种传输方式(RS485\以太网等)将信号传到医院后台管理中心,通过查看管理中心数据库病人的病情记录信息,就可以对别人的信息了如指掌,一清二楚。还有,对病人的实时监控以及区域定位,因为每个病人都佩戴有标示自己唯一性身份的RFID标签卡,而医院随处都安装有RFID远距离读卡器,也就是病人的一举一动,出行轨迹等所有信息都随时在监控的范围之内,从而达到实时监控全程跟踪的目的。在母婴鉴定,婴儿防盗方面,会有相关唯一性标签对应关系以及权限设置即时报警提示功能。
3.智能医院管理系统示意图
示意图中,读卡器是安装在医院不同角落的,根据具体情况而设立的。当然,读卡器可以是固定读卡器,根据功能需求也可以使用手持式PDA读卡器。病人所佩戴的标签卡也有各种形式的,据不同的情况而定。
一、系统介绍
1、系统组成电子标签:
ML-T系列的有源射频卡,识别距离范围是2-80M,工作方式是主动式的。是能呼叫的,比如按一下按钮医生就知道那个病人呼叫。
固定读卡器:由木兰自主研发生产的ML-M系列远距离全向性读卡器,用来自动读取射频卡的信息。每个病房安装一个。
监控软件系统:由电脑和软件系统组成。
二、方案介绍
1、病人的区域定位管理
因为给每一个病人都发放一个可以代表自己唯一性身份的标签卡,该卡不断主动地向外界发出信号,而医院到处都安装有RFID远距离读卡器,这样病人的活动都在系统监视的范围内,而读卡器是有编号的,也有固定的位置的,当病人出现在某一个位置时会被附近相关的读卡器读到,根据读卡器的位置可达到对病人区域定位的效果。
当然,根据病人病情的不同,会设置病人的活动范围,当病人离开病房或到了不该到的地方时,通过管理软件相关权限的设置,系统会发出报警信号,提醒相关工作人员及时处理。
这样,病人的区域定位管理便可实现。
2、母婴管理体系
母婴对应:
当婴儿出生之后,也会给婴儿佩戴一个可以标示唯一性身份的标签卡,考虑到婴儿抱错以及被窃等问题,该标签设置成防水放拆型的,当有人强制拆掉时会发出报警信号,而且,婴儿的标签卡信息和母亲的信息具有一一对应性,要确定是不是抱错了婴儿,只需在管理中心数据库对比母婴的标签卡信息就可以了,这样,婴儿和母亲有了对应关系,可以避免婴儿抱错事件的发生。
婴儿防盗:
因为每一个婴儿都有自己的标识卡,该卡不断向外界发出信息,因此,和其他病人一样,婴儿也时时刻刻处于被监控的状态,这样,对智能管理系统软件的设置,当婴儿离开被指定的某一区域时,系统会发出报警提醒相关人员及时作出反应采取措施。当然,当母婴完全康复出院时,通过管理系统解除报警让母婴正常的离开医院。
3、病人日常护理监护
通过RFID标签,远距离读卡器以及后台管理中心这一系列的过程,对病人病情的发展,诊断,医疗,护理都有一个全程的记录,而且,每一个病人的情况都会在管理系统数据库中有详细的记录和实时的更新,这样会做到对病人从入院到出院全程的智能化的监护,人性化的管理。如病人的医疗进行到哪一阶段了,到服药的时候了提醒病人服药,病人该服哪方面的药了,还有及时通知病人医疗费用余额等都有全程的掌控,这样,对病人的治疗,护理更加条理化,清晰化,合理化,安全化,智能化,人性化。
三、系统特点和优势
1、产品特点
远距离:阅读距离10米以内轻松实现。由于按考勤地点的实际情况,读卡距离可设定;
运行稳定:有源卡阅读距离稳定,不易受周边环境影响。使用频道隔离技术,多个设备互不干扰;
支持高速度移动读取:标识卡的移动时速可达200公里/小时。;
高可靠性:环境温度-40℃-85℃内能完全正常运行(MTBF≥70000小时),尤其是在北方低温和南方高温状态下更显优势,可以有效抵抗恶劣环境下空气中的高粉尘和污染物以及阴雨等环境下,能够保证设备正常使用;
安全性:加密计算与认证,确保数据安全,防止链路与数据破解;
高抗干扰和防雷设计:对现场各种干扰源无特殊要求,满足工业环境要求,安装方便简单,全球开放的ISM微波频段,无须申请和付费;
超低功耗:使用寿命长,平均成本低,并且对人体安全、更健康,无辐射损害。可配置微波模块工作方式,发射功率可调;
多识别性:可以同时识别200个以上标示,如果现场有多与200个以上的标示,我们有办法进行处理。
2、系统优势
●利用RFID技术,完全智能化的系统,轻松的解决了医院经常会发生的婴儿调换以及婴儿被盗事件;
●完全自动化的系统,实现了病人在医院的全程监控、区域定位管理、安全提示等智能化的功能;
●使医院的服务、管理有序化、明了化、清晰化;
●智能化的软件系统,实现智能化的医院管理服务体系,所有功能的实现只在RFID硬件以及软件系统的强力配合下,完全自动化的实现;
●智能化的医院管理,可以提高医院在当地的知名度,赢得广大群众的认可;
四、RFID技术发展史
1.RFID在我国的发展
本世纪初,RFID已经开始在中国进行试探性的应用,并很快得到政府的大力支持,2006年6月,中国发布了《中国RFID技术政策白皮书》,标志着RFID的发展已经提高到国家产业发展战略层面。2008年底,中国参与RFID的相关企业达数百家,已经初步形成了从标签及设备制造到软件开发集成等一个较为完整的RFID产业链,2008年中国RFID相关产值达到80亿元左右,并将在未来5-10年保持快速发展。
RFID应用的推广和市场的扩大而逐步降低,RFID的应用将会从目前的托盘或整箱的货物跟踪逐步扩展到单品货物跟踪的水平。最后,从产业供应链角度看,国家目前提倡的产业升级,就是要使中国企业多生产高技术、高附加值、高利润产品,而这些领域,正是RFID用武之地。产业升级将带动中国企业提升市场竞争能力,逐步由单体企业竞争上升为产业供应链的竞争。现在,一批国产RFID企业,如:创羿科技、远望谷、上海华虹、维深集团....迅速发展壮大.在未来几年,我们会看到,RFID的实施将摆脱仅仅由单个企业实施的窘境,而展现为企业所在整个供应链的协同实施,RFID的益处将会得到最大程度的发挥。
2.阻碍了RFID在我国的发展的因素
首先,是我国企业总体信息化水平不高,阻碍了RFID充分发挥其作用。RFID作为一种信息技术手段,其基本功能是实现数据的精准快速采集。这些数据采集后,必须经过进一步的对比分析处理,才能达到提高效率、降低总体成本的作用。也就是说,RFID的实施,往往需要企业信息化达到一定水平,使RFID系统与企业既有的ERP、CRM等信息集成在一起,才能充分发挥其作用。
其次,RFID实施成本还比较高,使很多企业望而却步。不仅仅对中国企业,即便对西方企业,RFID的高成本也是一个巨大障碍。
正如前文所言,RFID的基本技术原理在60几年前就产生了,但直到上世纪后期,RFID的应用才逐步推广到民用领域,正是高成本阻碍了RFID技术的实际应用。
目前在国内,一张RFID标签一般都在1元以上,ETC的车载单元要400多元,高成本使得RFID的投资回报具有很大风险,使其应用大多局限于高价值或高利润商品领域。
再次,行业标准尚未统一,贸然实施会带来不确定风险。尽管RFID起源很早,但目前还没有形成全球统一的技术标准,中国在标准制定领域起步较晚,由于关乎各国经济利益,相信标准之争还会持续一定时间。在这种情况下,贸然投入,必然给企业经营带来很大风险。蓝光获得DVD标准之争的胜利,给HD-DVD阵营带来的巨大伤害,是处于标准之争产业里的企业不得不慎重考虑的问题,这也是很多企业对实施RFID抱观望态度的原因。
最后,我国产业供应链发展还处于初级阶段,也阻碍了RFID的实际应用。与西方企业相比,由于技术和管理处于劣势地位,我国大多行业都存在过度竞争,价格成为市场竞争的主要手段,这就使得很多制造企业利润率维持在相当低的水平,产业供应链的上下游企业之间往往博弈大于合作。
而RFID技术只有在整个供应链上协同实施,实现供应链信息透明和分享,才能最大程度发挥出RFID的作用,这在目前情况下还很难做到。
另外,实施RFID的一个主要益处是节省人工成本,沃尔玛称RFID每年为其节省数十亿美元的人力成本开支,而中国较低的工资水平也使得很多企业没有积极性去实施RFID技术。
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